Краткое пояснение: Для характеристики химического элемента необходимо указать его положение в периодической таблице, электронную конфигурацию, физические и химические свойства, а также области применения.
Характеристика Натрия (Na)
- 1. Положение в Периодической системе Д. И. Менделеева:
- Период: 3
- Группа: 1 (главная подгруппа)
- Атомный номер (Z): 11
- Относительная атомная масса: 23
- 2. Строение атома:
- Заряд ядра: +11
- Число протонов: 11
- Число электронов: 11
- Число нейтронов: 12 (23 - 11)
- Электронная формула: 1s²2s²2p⁶3s¹ (или 2)8)1)
- Количество энергетических уровней: 3
- Количество электронов на внешнем уровне: 1
- 3. Простые вещества (металлы):
- Название: Натрий
- Символ: Na
- Физические свойства: Мягкий, серебристо-белый металл, легкоплавкий (t°пл = 97,8 °C), очень легкий (плотность 0,97 г/см³). Хранится под слоем керосина из-за высокой реакционной способности.
- Химические свойства: Активный металл. Легко отдает электрон с внешнего уровня, образуя положительный ион Na⁺.
- Взаимодействие с кислородом: 4Na + O₂ → 2Na₂O (на воздухе покрывается оксидной пленкой)
- Взаимодействие с водой: 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑ (бурно, с выделением водорода и тепла, иногда воспламеняется)
- Взаимодействие с галогенами: 2Na + Cl₂ → 2NaCl
- Образует оксид (Na₂O), пероксид (Na₂O₂), гидроксид (NaOH — сильное основание) и соли.
- 4. Оксиды и гидроксиды:
- Оксид: Оксид натрия (Na₂O) — основный оксид. Реагирует с водой: Na₂O + H₂O → 2NaOH.
- Гидроксид: Гидроксид натрия (NaOH) — сильное щелочное основание (едкий натр). Растворим в воде, сильно экзотермически. Реагирует с кислотами: NaOH + HCl → NaCl + H₂O.
- 5. Нахождение в природе:
- В свободном виде не встречается. Содержится в виде солей (NaCl, Na₂CO₃, NaNO₃ и др.) в морской воде, минералах (галит, мирабилит, натрон и др.).
- 6. Применение:
- В производстве сплавов, для получения водорода, в ядерных реакторах (жидкий натрий как теплоноситель), в производстве щелочей, мыла, бумаги, для осветительных целей (натриевые лампы).
Характеристика Бария (Ba)
- 1. Положение в Периодической системе Д. И. Менделеева:
- Период: 6
- Группа: 2 (главная подгруппа)
- Атомный номер (Z): 56
- Относительная атомная масса: 137
- 2. Строение атома:
- Заряд ядра: +56
- Число протонов: 56
- Число электронов: 56
- Число нейтронов: 81 (137 - 56)
- Электронная формула: [Xe] 6s² (или 2)8)18)8)2)
- Количество энергетических уровней: 6
- Количество электронов на внешнем уровне: 2
- 3. Простые вещества (металлы):
- Название: Барий
- Символ: Ba
- Физические свойства: Серебристо-белый, довольно мягкий металл. Плотность 3,5 г/см³. t°пл = 725 °C.
- Химические свойства: Активный металл, легко отдает 2 электрона с внешнего уровня, образуя положительный ион Ba²⁺.
- Взаимодействие с кислородом: 2Ba + O₂ → 2BaO (быстро окисляется на воздухе)
- Взаимодействие с водой: Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂↑ (бурно)
- Взаимодействие с галогенами: Ba + Cl₂ → BaCl₂
- Взаимодействие с кислотами: Ba + 2HCl → BaCl₂ + H₂↑
- 4. Оксиды и гидроксиды:
- Оксид: Оксид бария (BaO) — основный оксид. Реагирует с водой: BaO + H₂O → Ba(OH)₂.
- Гидроксид: Гидроксид бария (Ba(OH)₂) — сильное основание (едкое бариевое стекло).
- 5. Нахождение в природе:
- В свободном виде не встречается. Содержится в виде солей (сульфат бария BaSO₄ — минерал барит, карбонат бария BaCO₃ — минерал витерит).
- 6. Применение:
- В сплавах, для производства стекла, в медицине (сульфат бария как рентгеноконтрастное вещество), в пиротехнике (для придания зеленого цвета).
Примечание: Оба элемента являются щелочноземельными металлами (Na — щелочной металл), активны, легко теряют электроны и образуют положительные ионы.